Zakres zastosowania
ASTM A106 obejmuje rury bez szwu ze stali węglowej o nominalnych średnicach rur (NPS) w zakresie od 1/8 do 48 (odpowiednik DN 6 do DN 1200) i grubościach ścianek zgodnych z ASME B36.10M (norma dotycząca grubości ścianek rur stalowych i tolerancji wymiarowych). Rury te nadają się do długotrwałej-pracy w temperaturach od -29 stopni do 565 stopni i można je stosować w systemach rurociągów ciśnieniowych, gdzie-wymagana jest wytrzymałość mechaniczna w wysokich temperaturach i integralność strukturalna. Nie są zalecane do obsługi mediów korozyjnych, chyba że zostanie zastosowana dodatkowa obróbka antykorozyjna.
Gatunki materiałów i kluczowe właściwości
ASTM A106 dzieli rury na trzy podstawowe gatunki-Klasa A, klasa B i klasa C-różnią się zawartością węgla, właściwościami mechanicznymi i scenariuszami zastosowań. Gatunek B jest najczęściej stosowanym gatunkiem w praktyce przemysłowej ze względu na jego zrównoważoną wytrzymałość, ciągliwość i spawalność. Podstawowe wymagania chemiczne i mechaniczne dla każdego gatunku są następujące:
Skład chemiczny (maksymalny/zakres, %)
| Element | klasa A | klasa B | klasa C |
|---|---|---|---|
| Węgiel (C) | 0,25 (maks.) | 0,30 (maks.) | 0,35 (maks.) |
| Mangan (Mn) | 0.29-1.06 | 0.29-1.06 | 0.29-1.06 |
| Fosfor (P) | 0,035 (maks.) | 0,035 (maks.) | 0,035 (maks.) |
| Siarka (S) | 0,035 (maks.) | 0,035 (maks.) | 0,035 (maks.) |
Właściwości mechaniczne (wymagania minimalne)
| Nieruchomość | klasa A | klasa B | klasa C |
|---|---|---|---|
| Wytrzymałość na rozciąganie | 330 MPa | 415 MPa | 485 MPa |
| Siła plonu | 205 MPa | 240 MPa | 275 MPa |
| Wydłużenie (przy długości pomiarowej 2 cali, grubości ścianki mniejszej lub równej 25,4 mm) | 30% | 30% | 22% |
Ogólnie rzecz biorąc, zawartość węgla i wytrzymałość mechaniczna rosną stopniowo od klasy A do klasy C, podczas gdy plastyczność nieznacznie maleje w klasie C.
Produkcja i obróbka cieplna
Rury ASTM A106 produkowane są poprzezbezproblemowe procesy(np. przebijanie na gorąco, wytłaczanie lub walcowanie na gorąco), bez połączeń spawanych, co pozwala wyeliminować defekty-spawalne i zapewnia jednolite właściwości konstrukcyjne. Wymagania dotyczące obróbki cieplnej są określone w oparciu o gatunek rury i grubość ścianki:
Rury mogą być dostarczane w stanie-po walcowaniu lub poddawane takim procesomnormalizowanieLubnormalizowanie + odpuszczanieobróbka cieplna w celu udoskonalenia struktury ziaren, poprawy wytrzymałości i zapewnienia stałych właściwości mechanicznych na całej długości rury.
For thick-walled pipes (wall thickness >25,4 mm), wymagana jest obowiązkowa obróbka cieplna w celu złagodzenia naprężeń wewnętrznych powstałych podczas produkcji.
Obowiązkowa kontrola i testowanie
Aby zagwarantować jakość produktu, wszystkie rury ASTM A106 muszą przed dostawą przejść szereg rygorystycznych procedur kontroli i testów, w tym:
Analiza chemiczna: Analiza kadzi i produktu w celu sprawdzenia zgodności z wymaganiami dotyczącymi składu chemicznego określonego gatunku.
Testy mechaniczne: Próba rozciągania, próba zginania i próba spłaszczania (jeśli dotyczy) w celu sprawdzenia wytrzymałości na rozciąganie, granicy plastyczności, wydłużenia i plastyczności.
Próba hydrostatyczna: Próba ciśnieniowa przeprowadzana na każdej rurze w celu sprawdzenia szczelności i zapewnienia odporności na ciśnienie, przy czym ciśnienie próbne jest obliczane na podstawie średnicy rury, grubości ścianki i granicy plastyczności.
Badania nieniszczące (NDT): Badania ultradźwiękowe (UT) lub badania prądami wirowymi (ECT) w celu wykrycia defektów wewnętrznych lub powierzchniowych, takich jak pęknięcia, wtrącenia i puste przestrzenie.
Kontrola wymiarowa i wizualna: Weryfikacja średnicy zewnętrznej, grubości ścianki, długości, prostoliniowości i wykończenia powierzchni; rury z wadami powierzchniowymi (np. zarysowaniami, wgłębieniami) przekraczającymi dopuszczalne tolerancje są odrzucane lub naprawiane.
Typowe zastosowania
Rury bez szwu ze stali węglowej ASTM A106 są preferowanym wyborem w przypadku systemów rurociągów-wysokotemperaturowych i ciśnieniowych w różnych kluczowych gałęziach przemysłu, a główne zastosowania obejmują:
Przemysł naftowy i gazowy: Rurociągi-wysokotemperaturowe, linie technologiczne rafinerii, wyposażenie głowic odwiertów i rurociągi zbiorcze ropy naftowej, gazu ziemnego i produktów naftowych.
Wytwarzanie energii: Rury przegrzewaczy kotłów, rury parowe i rury wody zasilającej dla elektrowni cieplnych i elektrowni jądrowych (układy pomocnicze).
Przemysł chemiczny i petrochemiczny: Rurociągi zbiorników reakcyjnych o wysokiej-temperaturze, rury wymienników ciepła i rurociągi technologiczne do niekorozyjnych-płynów o wysokiej temperaturze.
Ogólna inżynieria przemysłowa: Wysoko-wysokociśnieniowe układy hydrauliczne, rurociągi kotłów przemysłowych i rurociągi konstrukcyjne do ciężkich maszyn i sprzętu.
Kluczowe notatki
Równoważność ASME SA106: ASTM A106 jest identyczny z ASME SA106, a SA106 jest materiałem wyznaczonym na zbiorniki ciśnieniowe i systemy rurociągów kotłów zgodnie z normą ASME Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC), wymagającą certyfikacji-strony trzeciej (np. ABS, Lloyd's Register).
Spawalność: Klasa A i klasa B mają dobrą spawalność i można je spawać przy użyciu typowych procesów spawania (np. SMAW, GMAW) bez wstępnego podgrzewania w normalnych warunkach; Klasa C ma wyższą zawartość węgla, dlatego zaleca się wstępne podgrzewanie przed spawaniem i powolne chłodzenie po spawaniu, aby zapobiec pękaniu na zimno.
Krajowe odpowiedniki: W chińskich normach krajowych klasa A ASTM A106 jest w przybliżeniu odpowiednikiem stali węglowej klasy 10, klasy B do stali węglowej klasy 20 (wg GB/T 8163/GB 5310) i nie ma bezpośredniego odpowiednika dla klasy C, która wymaga niestandardowego doboru materiału w oparciu o skład i właściwości mechaniczne.
Układ wymiarowy: ASTM A106 wykorzystuje system NPS (Nominal Pipe Size), który jest wymiarem nominalnym i nie równym rzeczywistej średnicy wewnętrznej rury; rzeczywista średnica wewnętrzna jest określona przez średnicę zewnętrzną i grubość ścianki.
